JP7317254B1

JP7317254B1 - 脱硫脱硝装置、及び脱硫脱硝方法

Info

Publication number: JP7317254B1
Application number: JP2023018179A
Authority: JP
Inventors: 和也丸田; 博樹後藤; 真一池上
Original assignee: Nippon Steel Engineering Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Engineering Co Ltd
Priority date: 2023-02-09
Filing date: 2023-02-09
Publication date: 2023-07-28
Anticipated expiration: 2043-02-09

Abstract

【課題】排ガス処理の効率化を図る。【解決手段】活性炭を用いて排ガスに対して脱硫処理を行う脱硫領域と、活性炭を用いて、前記脱硫処理が行われた後の排ガスに対して脱硝処理を行う脱硝領域と、前記脱硫処理に用いられた後の活性炭に対して再生処理を行う再生領域と、前記再生処理後の活性炭を前記脱硝領域及び前記脱硫領域に対して順に供給し、前記脱硫処理に用いられた後の活性炭を前記再生領域に対して供給する循環処理を実行する循環供給部と、を備え、前記循環供給部は、前記循環処理を実行する際に、前記再生処理後の活性炭の一部を、前記脱硝領域を介さずに前記脱硫領域に対して供給可能である、脱硫脱硝装置。【選択図】図１

Description

本開示は、脱硫脱硝装置、及び脱硫脱硝方法に関する。

特許文献１には、脱硫処理する脱硫塔と、脱硝処理する脱硝塔と、再生処理する脱離塔と、脱離塔を加熱する熱風パージガスを生成するための熱風炉を有する乾式脱硫脱硝装置が開示されている。

特開平８－３２３１４９号公報

本開示は、排ガス処理の効率化に有用な脱硫脱硝装置、及び脱硫脱硝方法を提供する。

［１］活性炭を用いて排ガスに対して脱硫処理を行う脱硫領域と、活性炭を用いて、前記脱硫処理が行われた後の排ガスに対して脱硝処理を行う脱硝領域と、前記脱硫処理に用いられた後の活性炭に対して再生処理を行う再生領域と、前記再生処理後の活性炭を前記脱硝領域及び前記脱硫領域に対して順に供給し、前記脱硫処理に用いられた後の活性炭を前記再生領域に対して供給する循環処理を実行する循環供給部と、を備え、前記循環供給部は、前記循環処理を実行する際に、前記再生処理後の活性炭の一部を、前記脱硝領域を介さずに前記脱硫領域に対して供給可能である、脱硫脱硝装置。
［２］前記循環供給部は、前記再生処理後の活性炭を前記脱硝領域に搬送する第１循環ラインと、前記脱硝処理に用いられた後の活性炭を前記脱硫領域に搬送する第２循環ラインと、前記脱硫処理に用いられた後の活性炭を前記再生領域に搬送する第３循環ラインと、前記再生処理後の活性炭を前記再生領域から前記第２循環ラインの途中に合流させることが可能なバイパスラインと、を有する、上記［１］に記載の脱硫脱硝装置。
［３］前記循環供給部は、前記脱硝領域に向けて搬送される活性炭と、前記脱硝領域を介さずに前記脱硫領域に向けて搬送される活性炭との分配量を変更可能な切替部材を有する、上記［１］又は［２］に記載の脱硫脱硝装置。
［４］前記循環供給部は、前記脱硝領域を介さずに前記脱硫領域に向けて搬送される活性炭の量を変更可能な調節部材を有する、上記［１］又は［２］に記載の脱硫脱硝装置。
［５］活性炭を用いて排ガスに対して脱硫処理を行う脱硫工程と、活性炭を用いて、前記脱硫処理が行われた後の排ガスに対して脱硝処理を行う脱硝工程と、前記脱硫処理に用いられた後の活性炭に対して再生処理を行う再生工程と、前記再生処理後の活性炭を前記脱硝工程が行われる脱硝領域、及び前記脱硫工程が行われる脱硫領域に対して順に供給し、前記脱硫処理に用いられた後の活性炭を前記再生工程が行われる再生領域に対して供給する循環供給工程と、を含み、前記循環供給工程は、前記再生処理後の活性炭の一部を、前記脱硝領域を介さずに前記脱硝領域に対して供給することを含む、脱硫脱硝方法。

本開示によれば、排ガス処理の効率化に有用な脱硫脱硝装置、及び脱硫脱硝方法が提供される。

図１は、脱硫脱硝装置の一例を示す模式図である。図２は、排出部の一例を示す模式図である。図３は、排出部の一例を示す模式図である。

以下、図面を参照して一実施形態について説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

［脱硫脱硝装置］
図１には、一実施形態に係る脱硫脱硝装置が模式的に示されている。脱硫脱硝装置１は、活性炭を用いて、排ガスに対して脱硫処理及び脱硝処理を行うことで、排ガス中に含まれる環境負荷物質を除去する装置である。脱硫脱硝装置１は、乾式脱硫脱硝設備(Dry De-SOx De-NOx System)と称される場合もある。脱硫脱硝装置１は、排ガスに対して脱硫処理を行った後に、脱硫処理が行われた後の排ガスに対して脱硝処理を行う。すなわち、脱硫脱硝装置１では、排ガスに対して、脱硫処理と脱硝処理とが、この順に施される。脱硫脱硝装置１は、脱硝処理及び脱硫処理に用いられた後の活性炭に対して再生処理を行うことで、活性炭を循環させて利用する。

脱硫脱硝装置１によって処理が行われる排ガスは、例えば、焼結機、発電ボイラー、ごみ焼却炉、又はセメントキルン等から排出されるガスである。排ガスに対して脱硫処理が行われることで、排ガスの中に含まれるＳＯｘ（硫黄酸化物）の少なくとも一部が除去される。排ガスに対して脱硝処理が行われることで、排ガスの中に含まれるＮＯｘ（窒素酸化物）の少なくとも一部が除去される。脱硫脱硝装置１は、脱硫処理及び脱硝処理が行われた後の排ガスを大気に放出してもよい。本開示では、説明の便宜のために、脱硫脱硝装置１による脱硫処理及び脱硝処理が行われる前の排ガスを「排ガスＧ０」と称し、脱硫処理が行われた後、脱硝処理が行われる前の排ガスを「排ガスＧ１」と称し、脱硫処理及び脱硝処理が行われた後の排ガスを「排ガスＧ２」と称する場合がある。

脱硫脱硝装置１は、脱硫領域１０と、脱硝領域２０と、再生領域３０と、循環供給部４０と、を備える。脱硫脱硝装置１に供給される排ガスは、脱硫領域１０と、脱硝領域２０とをこの順で通過する。脱硫脱硝装置１は、脱硫領域１０及び脱硝領域２０に対して、処理対象の排ガスを順に流通させるガス流通部（例えば、ダクト）を備えてもよい。以下、脱硫領域１０、脱硝領域２０、再生領域３０、及び循環供給部４０のそれぞれについて説明する。

（脱硫領域）
脱硫領域１０は、活性炭を用いて排ガスＧ０に対して脱硫処理を行う領域である。脱硫脱硝装置１は、例えば、脱硫領域１０を形成する脱硫塔１２（脱硫部）を備える。一例では、脱硫塔１２の内部に形成された脱硫領域１０において、活性炭が上から下に降下しつつ排ガスＧ０に接触する。活性炭が排ガスＧ０に接触することにより、排ガスＧ０中に含まれるＳＯｘ（例えば、ＳＯ_２）が活性炭に吸着される。これにより、排ガスＧ０から少なくとも一部のＳＯｘが除去される。活性炭による吸着には、物理吸着と化学吸着とが含まれてもよい。

脱硫塔１２は、ＳＯｘを除去した後の排ガスを、排ガスＧ１として脱硫塔１２（脱硫領域１０）の外に放出する。脱硫処理が行われることで、排ガスＧ１に含まれるＳＯｘの量が、排ガスＧ０に含まれるＳＯｘの量よりも少なくなる。脱硫領域１０（脱硫塔１２）での脱硫処理において、ＳＯｘに加えて、排ガスＧ０に含まれる他の環境負荷物質が吸着されてもよい。脱硫領域１０は、排ガスＧ０中のＳＯｘを活性炭により吸着して除去することが可能であれば、どのように形成されてもよい。脱硫領域１０には、脱硝領域２０での脱硝処理に用いられた後の活性炭が搬送され、また、後述のバイパスライン９０を介して、再生領域３０での再生処理後の活性炭が搬送される。

（脱硝領域）
脱硝領域２０は、活性炭を用いて、脱硫処理が行われた後の排ガス（排ガスＧ１）に対して脱硝処理を行う領域である。脱硫脱硝装置１は、例えば、脱硝領域２０を形成する脱硝塔２２（脱硝部）を備える。図１に示される例では、脱硝塔２２は、脱硫塔１２から離れた場所に設置されている。一例では、脱硝塔２２の内部に形成された脱硝領域２０において、排ガスＧ１に対してＮＨ_３（アンモニア）が導入された状態で、活性炭が上から下に降下しつつ排ガスＧ１に接触する。ＮＨ_３が導入された状態で、活性炭が排ガスＧ１に接触することで、活性炭の触媒作用によって排ガスＧ１に含まれるＮＯｘがＨ_２Ｏ（水）及びＮ_２（窒素）に分解される。これにより、排ガスＧ１から少なくとも一部のＮＯｘが除去される。

脱硝塔２２は、ＮＯｘを除去した後の排ガスを、排ガスＧ２として脱硝塔２２（脱硝領域２０）の外に放出する。脱硝処理が行われることで、排ガスＧ２に含まれるＮＯｘの量が、排ガスＧ１に含まれるＮＯｘの量よりも少なくなる。脱硝領域２０は、排ガスＧ１（脱硫処理後の排ガス）中のＮＯｘを活性炭の触媒作用により除去することが可能であれば、どのように形成されてもよい。脱硝処理では、脱硫処理とは異なり、吸着による物質の除去が行われないので、脱硝処理に用いられた後の活性炭は、脱硫処理に利用することができる。脱硝領域２０（脱硝塔２２）での脱硝処理において、ＮＯｘに加えて、排ガスＧ１に含まれる他の環境負荷物質が吸着されてもよい。なお、排ガスＧ１に含まれる他の環境負荷物質が活性炭により吸着されても、その活性炭は、脱硫領域１０での脱硫処理に利用可能である。脱硝領域２０には、再生領域３０での再生処理後の活性炭が搬送される。

（再生領域）
再生領域３０は、脱硫処理に用いられた後の活性炭に対して再生処理を行う領域である。なお、再生処理は、脱離処理とも称される。再生領域３０による再生処理が行われる対象の活性炭には、脱硝処理及び脱硫処理の双方に用いられた後の活性炭が含まれる。脱硫脱硝装置１は、例えば、再生領域３０を形成する再生処理塔３２（脱離塔）を備える。図１に示される例では、再生処理塔３２は、脱硫塔１２及び脱硝塔２２から離れた場所に設置されている。

一例では、再生処理塔３２の内部に形成された再生領域３０において、不活性雰囲気下で活性炭が加熱される。これにより、活性炭からＳＯｘが放出される（脱離する）。活性炭の加熱により、ＳＯｘ以外の環境負荷物質の少なくとも一部が分解されてもよい。活性炭に対して再生処理が施されることで、その活性炭が、脱硝処理及び脱硫処理に再度利用可能となる。再生領域３０には、脱硫領域１０での脱硫処理に用いられた後の活性炭が搬送される。

（循環供給部）
循環供給部４０は、再生処理後の活性炭を脱硝領域２０及び脱硫領域１０に対して順に供給し、脱硫処理に用いられた後の活性炭を再生領域３０に対して供給する処理（以下、「循環処理」という。）を実行する部分である。活性炭を脱硝領域２０及び脱硫領域１０に対して順に供給するとは、脱硝領域２０に活性炭を供給した後に、脱硝領域２０での脱硝処理に用いられた後の活性炭を脱硫領域１０に供給することを意味する。循環供給部４０は、ある領域に活性炭を供給する際に、その領域に向けて活性炭を運搬（搬送）する。

循環供給部４０は、循環処理を実行する際に、再生処理後の活性炭の一部を、脱硝領域２０を介さずに脱硫領域１０に対して供給可能である。循環供給部４０は、脱硫脱硝装置１が脱硫処理及び脱硝処理の実行を継続している期間（以下、「稼働期間」という。）の少なくとも一部において、再生処理後の活性炭の一部を、脱硝領域２０を介さずに脱硫領域１０に対して供給する。すなわち、稼働期間の少なくとも一部において、再生処理後の活性炭の一部が脱硝領域２０に供給されつつ、再生処理後の活性炭の一部が脱硝領域２０を介さずに脱硫領域１０に供給される。

循環供給部４０は、例えば、排出部５０と、第１循環ライン６０と、第２循環ライン７０と、第３循環ライン８０と、バイパスライン９０と、を備える。排出部５０は、再生処理後の活性炭から、粉化した活性炭粉及びダストを篩により分離させる機能と、活性炭粉等が分離された後の活性炭を、第１循環ライン６０及びバイパスライン９０のそれぞれに導入する機能と、を有する。排出部５０の一例については後述する。

第１循環ライン６０は、再生領域３０での再生処理後の活性炭を脱硝領域２０に搬送する装置である。第１循環ライン６０は、例えば、排出部５０を経て導入された活性炭を、脱硝領域２０を含む脱硝塔２２まで搬送するコンベヤ等の輸送機器である。第１循環ライン６０は、脱硝塔２２まで搬送した活性炭を、脱硝塔２２の上部から脱硝塔２２の内部に形成された脱硝領域２０に導入してもよい。

第２循環ライン７０は、脱硝領域２０での脱硝処理に用いられた後の活性炭を脱硫領域１０に搬送する装置である。第２循環ライン７０は、例えば、脱硝塔２２の下部から排出された活性炭を受け入れて、脱硫領域１０を含む脱硫塔１２まで活性炭を搬送するコンベヤ等の輸送機器である。第２循環ライン７０は、脱硫塔１２まで搬送した活性炭を、脱硫塔１２の上部から脱硫塔１２の内部に形成された脱硫領域１０に導入してもよい。

第３循環ライン８０は、脱硫領域１０での脱硫処理に用いられた後の活性炭を再生領域３０に搬送する装置である。第３循環ライン８０は、例えば、脱硫塔１２の下部から排出された活性炭を受け入れて、再生領域３０を含む再生処理塔３２まで活性炭を搬送するコンベヤ等の輸送機器である。第３循環ライン８０は、再生処理塔３２まで搬送した活性炭を、再生処理塔３２の上部から再生処理塔３２の内部に形成された再生領域３０に導入してもよい。

以上の第１循環ライン６０、第２循環ライン７０、及び第３循環ライン８０によって、再生領域３０、脱硝領域２０、及び脱硫領域１０をこの順に循環する、活性炭の循環路が形成される。なお、上記循環路を活性炭が循環する際に、脱硫領域１０等の各種領域を通過することに伴い、活性炭の損耗、及び、各種領域を形成する設備の摩耗が生じ得る。これらの損耗及び摩耗の程度は、活性炭の単位時間あたりの循環量が増加するにつれて、大きくなる傾向がある。

バイパスライン９０は、再生処理後の活性炭を再生領域３０から第２循環ライン７０の途中に合流させることが可能な装置である。バイパスライン９０は、脱硝領域２０を経由せずに、再生処理後の活性炭を第２循環ライン７０の途中に合流させる。バイパスライン９０から第２循環ライン７０の途中に合流した活性炭は、第２循環ライン７０によって脱硫領域１０（脱硫塔１２）まで搬送される。すなわち、バイパスライン９０によって活性炭が搬送された場合には、第２循環ライン７０は、脱硝領域２０での脱硝処理に用いられた活性炭に加えて、脱硝領域２０を経ずに導入された活性炭を脱硫領域１０まで搬送する。

バイパスライン９０は、例えば、排出部５０を経て導入された活性炭を、第２循環ライン７０の途中まで搬送するコンベヤ等の輸送機器である。バイパスライン９０は、第２循環ライン７０の途中まで搬送した活性炭を、第２循環ライン７０に含まれるコンベヤ等の輸送機器の所定箇所に導入してもよい。バイパスライン９０は、第２循環ライン７０のうちの水平方向に活性炭を搬送する部分に活性炭を導入してもよい。

続いて、図２を参照しながら、排出部５０と、第１循環ライン６０及びバイパスライン９０それぞれへの活性炭の供給量の調節方法とについて説明する。脱硫脱硝装置１は、制御装置１００を備える。制御装置１００は、少なくとも、循環路及びバイパスライン９０への活性炭の供給量を調節することを実行するように構成されたコンピュータである。制御装置１００は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及び入出力インターフェイス等を備える。

制御装置１００は、予め定められた制御手順に従って、排出部５０等を制御する。制御装置１００は、例えば、排ガスＧ０に含まれるＳＯｘの量を示す情報を取得し、当該情報に基づいて、第１循環ライン６０及びバイパスライン９０それぞれへの活性炭の供給量を調節するように排出部５０を制御する。本開示において、第１循環ライン６０（上記循環路）及びバイパスライン９０それぞれへの活性炭の供給量は、単位時間あたりの活性炭の供給量を意味する。

制御装置１００は、排ガスＧ０に含まれるＳＯｘの量が所定レベルを超えた場合に、排出部５０からバイパスライン９０に活性炭を供給するように、排出部５０を制御してもよい。制御装置１００は、排ガスＧ０に含まれるＳＯｘの量が上記所定レベル以下である場合に、排出部５０からバイパスライン９０に活性炭が供給されないように、排出部５０を制御してもよい。

一例では、制御装置１００は、バイパスライン９０に対して活性炭を供給する場合において、排ガスＧ０に含まれるＳＯｘの量が多くなるに従って、バイパスライン９０への活性炭の供給量が増加するように排出部５０を制御する。制御装置１００は、排ガスＧ０に含まれるＳＯｘの量に関係なく、第１循環ライン６０への活性炭の供給量が略一定となるように、排出部５０を制御してもよい。なお、制御装置１００は、排ガスＧ０に含まれるＳＯｘの量等を確認したオペレータからの指示に基づいて、排出部５０を制御してもよい。

排出部５０は、例えば、篩５２と、第１排出管５３と、第２排出管５４と、第３排出管５５と、を有する。篩５２は、第１循環ライン６０及びバイパスライン９０よりも前工程（上流）に配置されている。篩５２は、第１循環ライン６０及びバイパスライン９０よりも上方に配置されてもよい。第１排出管５３、第２排出管５４及び第３排出管５５は、篩５２と、第１循環ライン６０及びバイパスライン９０との間を接続する。

篩５２は、再生領域３０での再生処理が行われた後の活性炭から、活性炭粉及びダストを分離する。篩５２には、第１排出管５３の上端部が接続されており、篩５２は、活性炭粉等が分離された後の活性炭を第１排出管５３に排出する。第１排出管５３は、その下端部まで篩５２から排出された活性炭を導く導出路を形成する。第１排出管５３の下端部は、第２排出管５４と第３排出管５５とに分岐される。

第２排出管５４は、第１循環ライン６０まで活性炭を導く導出路を形成し、第３排出管５５は、バイパスライン９０まで活性炭を導く導出路を形成する。第１排出管５３、第２排出管５４、及び第３排出管５５は、第１排出管５３からの活性炭が、第３排出管５５に最初に導入されるように形成されている。例えば、第１排出管５３、第２排出管５４、及び第３排出管５５では、第１排出管５３からの活性炭が、その流量、流速、又は、流量及び流速の両方の大きさによらず、第３排出管５５のみに最初に導入される。

また、第１排出管５３、第２排出管５４、及び第３排出管５５は、第３排出管５５の内部に活性炭が充填され、第３排出管５５の内部に活性炭が導入できない状態で、第１排出管５３から第２排出管５４に活性炭が導入されるように形成されている。第１排出管５３からの活性炭の導入先が、第３排出管５５から第２排出管５４に切り替わった際には、第１排出管５３から新しく導入される活性炭が、第３排出管５５内に既に充填されている活性炭により形成される壁面に接触する。これにより、活性炭の損耗を軽減させることができ、排出管を構成する部材の損耗を軽減させることができる。

排出部５０は、調節部材５６を有する。調節部材５６は、脱硝領域２０を介さずに脱硫領域１０に向けて搬送される活性炭の量を変更可能な部材である。調節部材５６は、第３排出管５５によって形成される導出路に設けられている。調節部材５６は、例えば、制御装置１００に接続された駆動部によって駆動され、第３排出管５５の導出路の開度（活性炭が通過可能な面積）を変化させるように構成されている。調節部材５６は、第３排出管５５の導出路の開度が０％となり、バイパスライン９０に活性炭が供給されない閉状態と、所定の開度（例えば、１００％）との間で、上記開度を変化させる。

図２に示される例では、調節部材５６が、バイパスライン９０に活性炭が供給されない上記閉状態となっている。また、第３排出管５５の導出路のうちの、調節部材５６と、第３排出管５５の上端部（上流側の端部）との間の空間５５Ｓの全体に活性炭が充填されている様子が例示されている。空間５５Ｓの全体に活性炭が充填された状態で、篩５２から第１排出管５３に活性炭が排出されると、その活性炭は、第２排出管５４を介して第１循環ライン６０に供給される。

制御装置１００の制御により、調節部材５６の開度が０％よりも大きくなると、空間５５Ｓに充填されていた活性炭が、バイパスライン９０に供給される。第３排出管５５からバイパスライン９０に活性炭が供給されている間、篩５２から排出された活性炭は、空間５５Ｓに導入され得る。以上のように、調節部材５６による第３排出管５５の導出路の開度を調節することで、バイパスライン９０への活性炭の供給量を調節可能である。制御装置１００は、バイパスライン９０への活性炭の供給量が目標値に近づくように、調節部材５６を制御してもよい。

図３に示されるように、脱硫脱硝装置１は、排出部５０に代えて、排出部５０Ａを備えてもよい。排出部５０Ａは、篩５２と、排出管５７と、切替部材５８と、を有する。排出管５７は、篩５２と、第１循環ライン６０及びバイパスライン９０との間を接続する。排出管５７は、その上端部が篩５２に接続されており、篩５２から排出された活性炭を、第１循環ライン６０とバイパスライン９０とのそれぞれに分岐させる導出路を形成する。

切替部材５８は、脱硝領域２０に向けて搬送される活性炭と、脱硝領域２０を介さずに脱硫領域１０に向けて搬送される活性炭との分配量を調節可能な部材である。具体的には、切替部材５８は、第１循環ライン６０に導入される活性炭の量と、バイパスライン９０に導入される活性炭の量との割合を変更可能である。切替部材５８は、排出管５７によって形成される導出路の分岐部分に設けられており、例えば、制御装置１００に接続された駆動部によって水平な軸線５８ａまわりに回転可能な弁体によって構成されている。

切替部材５８は、バイパスライン９０に活性炭が導入されず、篩５２から排出された活性炭が第１循環ライン６０に導入される第１角度と、第１循環ライン６０に活性炭が導入されず、篩５２から排出された活性炭がバイパスライン９０に導入される第２角度との間で回転可能である。第１角度と第２角度との間では、切替部材５８の角度に応じて、第１循環ライン６０及びバイパスライン９０それぞれに導入される活性炭の量（分配量）が変化する。

以上のように、切替部材５８の角度を調節することで、第１循環ライン６０に導入される活性炭とバイパスライン９０に導入される活性炭との分配量が調節可能である。なお、切替部材５８の角度を調節することで、バイパスライン９０への活性炭の供給量が調節される。制御装置１００は、バイパスライン９０への活性炭の供給量が目標値に近づくように、切替部材５８を制御してもよい。

［脱硫脱硝方法］
続いて、脱硫脱硝装置１において実行される脱硫脱硝方法について説明する。この脱硫脱硝方法は、脱硫工程と、脱硝工程と、再生工程と、循環供給工程と、を含む。これらの工程は、脱硫脱硝装置１が稼働する上記稼働期間において、並行して実行される。

脱硫工程は、活性炭を用いて排ガス（排ガスＧ０）に対して脱硫処理を行う工程である。脱硫工程は、例えば、脱硫塔１２によって形成された脱硫領域１０において行われる。脱硝工程は、活性炭を用いて、脱硫処理が行われた後の排ガス（排ガスＧ１）に対して脱硝処理を行う工程である。脱硝工程は、例えば、脱硝塔２２によって形成された脱硝領域２０において行われる。再生工程（脱離工程）は、脱硫処理に用いられた後の活性炭に対して再生処理を行う工程である。再生工程は、例えば、再生処理塔３２によって形成された再生領域３０において行われる。

循環供給工程は、再生処理後の活性炭を脱硝領域２０及び脱硫領域１０に対して順に供給し、脱硫処理に用いられた後の活性炭を再生領域３０に対して供給する工程である。循環供給工程では、例えば、第１循環ライン６０によって、再生処理後の活性炭が脱硝領域２０まで搬送されることで脱硝領域２０に対して活性炭が供給され、第２循環ライン７０によって脱硝処理に用いられた後の活性炭が脱硫領域１０まで搬送されることで脱硫領域１０に対して活性炭が供給される。また、循環供給工程では、例えば、第３循環ライン８０によって、少なくとも脱硫処理に用いられた後の活性炭が再生領域３０まで搬送されることで再生領域３０に対して活性炭が供給される。

循環供給工程は、再生処理後の活性炭の一部を、脱硝領域２０を介さずに脱硫領域１０に対して供給することを含む。例えば、循環供給工程が実行される期間の少なくとも一部の期間において、バイパスライン９０によって、再生処理後の活性炭が、第２循環ライン７０の途中に供給されることで、脱硝領域２０を介さずに脱硫領域１０に対して活性炭が供給される。循環供給工程において、排出部５０の調節部材５６、又は排出部５０Ａの切替部材５８によって、脱硝領域２０を介さずに脱硫領域１０に対して供給される活性炭の量（供給量）が調節されてもよい。

［変形例］
以上に説明した脱硫脱硝装置１及び脱硫脱硝方法は一例であり、適宜変更可能である。脱硫脱硝装置１は、複数の脱硫塔１２を備えてもよく、複数の脱硫塔１２それぞれが形成する脱硫領域１０において、脱硫処理が行われてもよい。この場合、第２循環ライン７０は、複数の脱硫塔１２それぞれに対して活性炭を供給してもよく、第３循環ライン８０は、複数の脱硫塔１２それぞれから脱硫処理に用いられた後の活性炭を受け入れてもよい。

脱硫脱硝装置１は、複数の脱硝塔２２を備えてもよく、複数の脱硝塔２２それぞれが形成する脱硝領域２０において、脱硝処理が行われてもよい。この場合、第１循環ライン６０は、複数の脱硝塔２２それぞれに対して活性炭を供給してもよく、第２循環ライン７０は、複数の脱硝塔２２それぞれから脱硝処理に用いられた後の活性炭を受け入れてもよい。

以上に説明した脱硫脱硝装置１では、互いに離れた場所に設置された脱硫塔１２及び脱硝塔２２によって、脱硫領域１０及び脱硝領域２０が形成されているが、１つの塔（１つの設備）内に、脱硫領域１０及び脱硝領域２０の双方が形成されてもよい。例えば、１つの塔内において、上半分に脱硝領域２０を形成する脱硝部と、下半分に脱硫領域１０を形成する脱硫部が設けられてもよい。この場合、通常の循環路を通る活性炭は、上方に位置する脱硝領域２０と、下方に位置する脱硫領域１０とを、この順で通過する。また、上方に位置する脱硝領域２０をバイパス（迂回）する活性炭は、脱硫領域１０及び脱硝領域２０を含む塔内において、脱硝領域２０を経ずに脱硫領域１０に対して供給される。

以上に説明した種々の例のうちの１つの例に対して、他の例で説明した事項の少なくとも一部が組み合わされてもよい。

［実施形態の効果］
以上に説明した脱硫脱硝装置１は、活性炭を用いて排ガスに対して脱硫処理を行う脱硫領域１０と、活性炭を用いて、脱硫処理が行われた後の排ガスに対して脱硝処理を行う脱硝領域２０と、脱硫処理に用いられた後の活性炭に対して再生処理を行う再生領域３０と、再生処理後の活性炭を脱硝領域２０及び脱硫領域１０に対して順に供給し、脱硫処理に用いられた後の活性炭を再生領域３０に対して供給する循環処理を実行する循環供給部４０と、を備える。循環供給部４０は、循環処理を実行する際に、再生処理後の活性炭の一部を、脱硝領域２０を介さずに脱硫領域１０に対して供給可能である。

近年においては、脱硫脱硝装置に対して供給される排ガスのＳＯｘの濃度が高い傾向がある。そのため、脱硫処理を行う脱硫領域に対する活性炭の供給量（循環量）を増加させないと、脱硫処理及び脱硝処理を含む排ガス処理後の排ガスに含まれるＳＯｘの濃度が、規制値を満たさない場合が生じ得る。上記特許文献１に記載の技術のように、脱硫領域に対して、脱硝領域を介したラインのみから活性炭が供給される装置において、ＳＯｘの濃度をより低下させるために脱硫領域への活性炭の供給量を増加させると、脱硝領域への活性炭の供給量も増加することになる。この場合、脱硝領域での脱硝処理に必要な活性炭の量は、脱硫処理に比べて少ないので、脱硝領域に対して過度の量の活性炭が供給されることになる。その結果、脱硝領域を活性炭が通過することに伴う、活性炭の損耗、及び脱硝領域を形成する設備の摩耗の程度が大きくなる。

これに対して、上記脱硫脱硝装置１では、循環供給部４０によって、再生処理後の活性炭の一部を、脱硝領域２０を介さずに脱硫領域１０に対して供給可能である。これにより、脱硫領域１０及び脱硝領域２０のそれぞれに対する活性炭の供給量を、処理に適した量に独立して調節することができる。そのため、ＳＯｘの濃度をより低下させるために脱硫領域への活性炭の供給量を増加させても、活性炭の損耗、及び脱硝領域を形成する設備の摩耗を抑制することができる。従って、上記脱硫脱硝装置１は、排ガス処理の効率化に有用である。

以上に説明した脱硫脱硝装置１において、循環供給部４０は、再生処理後の活性炭を脱硝領域２０に搬送する第１循環ライン６０と、脱硝処理に用いられた後の活性炭を脱硫領域１０に搬送する第２循環ライン７０と、脱硫処理に用いられた後の活性炭を再生領域３０に搬送する第３循環ライン８０と、再生処理後の活性炭を再生領域３０から第２循環ライン７０の途中に合流させることが可能なバイパスライン９０と、を有してもよい。この場合、再生処理後の活性炭の一部を、再生領域３０から脱硝領域２０を介さずに脱硫領域１０まで搬送するラインを第２循環ライン７０とは独立して設ける場合に比べて、活性炭を搬送するための装置を簡素化できる。

以上に説明した脱硫脱硝装置１において、循環供給部４０は、脱硝領域２０に向けて搬送される活性炭と、脱硝領域２０を介さずに脱硫領域１０に向けて搬送される活性炭との分配量を変更可能な切替部材５８を有してもよい。この場合、切替部材５８によって、脱硫領域１０で脱硫処理が行われる前の排ガス中のＳＯｘの濃度に応じて、脱硫領域１０に対して適切な量の活性炭を供給することができる。

以上に説明した脱硫脱硝装置１において、循環供給部４０は、脱硝領域２０を介さずに脱硫領域１０に向けて搬送される活性炭の量を変更可能な調節部材５６を有してもよい。この場合、調節部材５６によって、脱硫領域１０で脱硫処理が行われる前の排ガス中のＳＯｘの濃度に応じて、脱硫領域１０に対して適切な量の活性炭を供給することができる。

以上に説明した脱硫脱硝方法は、活性炭を用いて排ガスに対して脱硫処理を行う脱硫工程と、活性炭を用いて、脱硫処理が行われた後の排ガスに対して脱硝処理を行う脱硝工程と、脱硫処理に用いられた後の活性炭に対して再生処理を行う再生工程と、再生処理後の活性炭を脱硝工程が行われる脱硝領域２０、及び脱硫工程が行われる脱硫領域１０に対して順に供給し、脱硫処理に用いられた後の活性炭を再生工程が行われる再生領域３０に対して供給する循環供給工程と、を含む。循環供給工程は、再生処理後の活性炭の一部を、脱硝領域２０を介さずに脱硫領域１０に対して供給することを含む。この脱硫脱硝方法は、上記脱硫脱硝装置１と同様に、排ガス処理の効率化に有用である。

１…脱硫脱硝装置、１０…脱硫領域、２０…脱硝領域、３０…再生領域、４０…循環供給部、５０，５０Ａ…排出部、５６…調節部材、５８…切替部材、６０…第１循環ライン、７０…第２循環ライン、８０…第３循環ライン、９０…バイパスライン、１００…制御装置。

Claims

活性炭を用いて排ガスに対して脱硫処理を行う脱硫領域と、
活性炭を用いて、前記脱硫処理が行われた後の排ガスに対して脱硝処理を行う脱硝領域と、
前記脱硫処理に用いられた後の活性炭に対して再生処理を行う再生領域と、
前記再生処理後の活性炭を前記脱硝領域及び前記脱硫領域に対して順に供給し、前記脱硫処理に用いられた後の活性炭を前記再生領域に対して供給する循環処理を実行する循環供給部と、を備え、
前記循環供給部は、前記循環処理を実行する際に、前記再生処理後の活性炭の一部を、前記脱硝領域を介さずに前記脱硫領域に対して供給可能であり、
前記循環供給部は、前記再生処理後の活性炭を搬送するラインに前記再生処理後の活性炭を導入する排出部を有し、
前記排出部は、前記脱硝領域に向けて搬送される活性炭と、前記脱硝領域を介さずに前記脱硫領域に向けて搬送される活性炭との分配量を変更可能な切替部材を含む、脱硫脱硝装置。
活性炭を用いて排ガスに対して脱硫処理を行う脱硫領域と、
活性炭を用いて、前記脱硫処理が行われた後の排ガスに対して脱硝処理を行う脱硝領域と、
前記脱硫処理に用いられた後の活性炭に対して再生処理を行う再生領域と、
前記再生処理後の活性炭を前記脱硝領域及び前記脱硫領域に対して順に供給し、前記脱硫処理に用いられた後の活性炭を前記再生領域に対して供給する循環処理を実行する循環供給部と、を備え、
前記循環供給部は、前記循環処理を実行する際に、前記再生処理後の活性炭の一部を、前記脱硝領域を介さずに前記脱硫領域に対して供給可能であり、
前記循環供給部は、前記再生処理後の活性炭を搬送するラインに前記再生処理後の活性炭を導入する排出部を有し、
前記排出部は、前記脱硝領域を介さずに前記脱硫領域に向けて搬送される活性炭の量を変更可能な調節部材を含む、脱硫脱硝装置。
前記循環供給部は、
前記再生処理後の活性炭を前記脱硝領域に搬送する第１循環ラインと、
前記脱硝処理に用いられた後の活性炭を前記脱硫領域に搬送する第２循環ラインと、
前記脱硫処理に用いられた後の活性炭を前記再生領域に搬送する第３循環ラインと、
前記再生処理後の活性炭を前記再生領域から前記第２循環ラインの途中に合流させることが可能なバイパスラインと、を有する、請求項１又は２に記載の脱硫脱硝装置。
前記脱硫処理が行われる前の排ガスに含まれる硫黄酸化物の量に基づいて、前記排出部を制御する制御装置を更に備える、請求項１又は２に記載の脱硫脱硝装置。
活性炭を用いて排ガスに対して脱硫処理を行う脱硫工程と、
活性炭を用いて、前記脱硫処理が行われた後の排ガスに対して脱硝処理を行う脱硝工程と、
前記脱硫処理に用いられた後の活性炭に対して再生処理を行う再生工程と、
前記再生処理後の活性炭を前記脱硝工程が行われる脱硝領域、及び前記脱硫工程が行われる脱硫領域に対して順に供給し、前記脱硫処理に用いられた後の活性炭を前記再生工程が行われる再生領域に対して供給する循環供給工程と、を含み、
前記循環供給工程は、
前記再生処理後の活性炭の一部を、前記脱硝領域を介さずに前記脱硝領域に対して供給することと、
前記再生処理後の活性炭を搬送するラインに前記再生処理後の活性炭を導入する排出部において、前記脱硝領域に向けて搬送される活性炭と、前記脱硝領域を介さずに前記脱硫領域に向けて搬送される活性炭との分配量を切替部材により変更すること、又は、前記脱硝領域を介さずに前記脱硫領域に向けて搬送される活性炭の量を調節部材により変更することと、を含む、脱硫脱硝方法。